□盧婉婉 馮 威
交通工程是運輸工程學的一個分支,主要研究城市道路和公路的各種靜態和動態交通問題,包括停車難、交通事故、交通擁堵、交通污染和各種交通方式之間的相互協調等。這些實際的交通問題要求交通工程專業的學生不僅具備交通規劃、交通設計、交通控制和交通運營管理等方面的基本能力,同時還要有較強的專業軟件操作技能和實踐技能,實踐教學是培養學生能力和技能的重要途徑。
國外交通工程專業學生在學習專業基礎知識的前提下,用6~12個月的時間到企業進行實習,在實習中發現所學專業知識的不足,并在后續課程學習中進行補充和強化[1]。國外交通工程專業人才培養突出將所學知識進行實踐應用,并在足夠時間的實踐應用后完善專業知識,將理論與實踐緊密有機結合。
國內交通工程專業人才培養注重專業課程知識的講授,實踐教學環節分散于各專業課程中,各實踐教學環節之間相脫節,實踐教學內容更多側重于參觀性和演示性,整體上缺乏連續性和系統性,學生的實踐能力得不到有效的提高[2]。
交通工程專業培養能夠從事道路交通規劃、道路交通設計、城市交通管理、智能交通系統、交通發展政策等方面的咨詢、技術研究、系統開發與管理工作的高素質應用型人才,要求學生既要有深厚的理論基礎,又要有較強的實踐技能。而國內交通工程專業實踐教學環節不足,重理論輕實踐。因此,有必要對交通工程實踐教學環節進行改革和創新,構建交通工程實踐教學體系,使學生在掌握交通工程專業知識的基礎上,培養和提高學生的實踐能力,在理論課程與實踐環節緊密聯系的基礎上,提高學生解決實際工程問題的能力。交通工程專業實踐教學體系應包含專業認知實習、專業基礎實驗、專業技能實驗、綜合設計實驗和創新實驗五個方面。
(一)專業認知實習。專業認知實習主要是帶領學生參觀交通相關的實習基地,了解實習基地的設備設施和運營狀況,進一步認識交通工程專業的研究內容和發展現狀,專業認知實習有助于學生學習后續的專業課程知識。
(二)專業基礎實驗。專業基礎實驗包括繪圖實驗、計算機實驗和電工電子實驗等,通過這些實驗,學生能夠利用計算機軟件進行繪圖,使用編程語言進行數據分析,看懂電路圖并進行簡單的設計。
(三)專業技能實驗。專業技能實驗包括工程實訓、測量實習和交通調查實習等,工程實訓能夠使學生了解機械零部件的生產方式和工藝過程,測量實習能夠使學生掌握測量儀器的使用并能進行道路測量放樣,交通調查能夠通過實地調查使學生掌握調查的基本方法。
(四)綜合設計實驗。綜合設計實驗主要包括綜合實習、課程設計和畢業設計,綜合實習包含道路勘測實習、汽車駕駛實習和畢業實習等,這些實習將學生引入交通工程實踐,增強對交通工程理論知識和操作技能的掌握[3]。課程設計包括交通設計課程設計、交通規劃課程設計和交通信息工程課程設計等,課程設計和畢業設計要求學生利用專業知識解決實際交通問題,加強學生對交通工程研究內容的全面掌握。
(五)創新實驗。創新實驗結合交通工程專業知識,利用Vissim仿真軟件、TransModeler仿真軟件、TransCAD規劃軟件等交通相關軟件,創新性地解決交通實際問題,培養學生的創新能力。
根據交通工程專業實踐教學體系和交通工程專業相關實踐教學研究,交通工程專業實踐教學改革思想概括為借鑒國外經驗、立足專業特點、面向工程實踐和利用多媒體技術四個方面。
(一)借鑒國外經驗。國外交通工程專業培養突出理論與實踐的緊密結合,在交通工程專業實踐教學過程中,為學生創造有利條件,積極鼓勵學生將所學專業知識應用到工程實踐中,在工程實踐中發現專業知識的不足,后續課程中進一步完善,達到學以致用,以用促學的效果。
(二)立足專業特點。交通工程的專業人才培養特點是能夠分析復雜交通工程問題,設計針對交通系統工程的解決方案;掌握交通工程專業必須的繪圖、數學計算、軟硬件應用和開發方法,對交通系統工程問題進行研究;能夠對交通系統工程進行建模與仿真;能夠基于交通工程相關背景知識分析評價專業工程實踐和復雜工程問題。
(三)面向工程實踐。交通工程專業的實踐教學體系包括認知實習、專業基礎實驗、專業技能實驗、綜合設計實驗和創新實驗。交通工程專業人才培養需要結合培養目標,按照理論知識的學習順序,根據實踐教學體系,合理安排實踐教學,內容由淺到深,難度逐步增加[4],激發學生的學習興趣。加強培養學生對專業知識的運用能力和實際操作能力,增強學生的信息采集能力、數據處理能力、交通調查能力、交通建模能力和交通仿真能力等。
(四)利用多媒體技術。多媒體技術能夠將多種形式的信息匯集起來,通過聲音、文字、圖像等豐富教學內容。交通工程專業實踐教學應充分運用多媒體技術,通過網絡搜索、知識分享和視頻演示等手段,提高學生學習的積極性。利用多媒體技術還可檢測學生的學習效果,進一步修正實踐教學內容,從而有效提高學生的實踐能力。
(一)修訂培養方案。交通工程專業培養方案的修訂大多注重專業課程體系的完善,忽略了實踐教學環節。優化完善培養方案,增加實踐教學環節的比重,對于交通工程專業學生實踐能力的培養至關重要。第一,要在保留專業主干課程如交通工程學、交通規劃、交通設計和交通管理與控制工程等的基礎上,設置專業方向課程和專業拓展課程,允許學生結合自身興趣,選修相應方向的專業課程,既保證學生有足夠的時間消化學習內容,又能獲得扎實的專業知識;第二,要豐富實踐教學環節的內容,增加實踐教學環節的時長,保證學生專業實踐的多樣性和獲得性;第三,培養方案中的實踐教學環節要根據往屆學生的實踐情況進行動態調整,規范完善實踐教學,提高實踐教學效果[5]。
(二)調整課堂教學內容。課堂教學是實踐教學的基礎,在課堂教學過程中,可以根據教學內容組織學生進行現場調研,如統計路段車流量、觀察交叉口信號配時、分析公交線路和站點的合理性等,培養了學生的調查分析能力;同時在課堂教學中要注重加強各相關學科的交叉和滲透,拓寬學生的思維空間;聘請交通領域的知名專家學者或者企業有經驗的工程師進行專題講座,介紹交通發展的相關新技術、新方法和新思路,或者就解決某一實際的交通問題進行分析探討,拓寬學生的知識面;鼓勵學生積極參與教師科研項目,指導學生參加市級、省級以及全國的交通科技大賽,培養學生的創新能力。
(三)優化課堂教學方法。多樣化的教學方法有助于提高學生的學習興趣。案例教學法可用于《交通政策與法規》《交通設計》《交通調查與分析》等課程教學中,如《交通政策與法規》課程,可以介紹世界各國的交通政策與法規,組織學生討論其不同,并分析我國交通法規的不足,提出改進措施。仿真教學法可用于《交通工程學》《道路工程制圖》《道路勘測設計》等課程,如《交通工程學》中道路通行能力計算,由學生設計調查方案對道路影響因素進行調查,向道路交通參與者發放調查問卷,對收集數據進行分析計算,讓學生在實踐中了解道路通行能力的計算方法,提出提高道路通行能力的相應措施。多媒體教學法可用于《交通規劃》《交通仿真技術》《智能交通系統》等課程,如《交通規劃》課程利用TransCAD軟件進行路網建模、交通需求預測、尋找最優路徑,通過視頻講解、仿真軟件操作演示、學生實操訓練,全面掌握軟件的使用方法,并利用軟件進一步解決實際交通問題。研究式教學法可用于《停車規劃與設計》《道路勘測設計》《交通設計》等課程。如《停車規劃與設計》課程中的車輛停放調查,停車場的類型多樣特征不同,如商超停車場、酒店停車場、小區停車場、公共交通站點周圍停車場等,學生可結合自身興趣選定某一類型停車場進行研究,通過查閱文獻、實地調查、多視角多方法進行研究,運用所學知識解決實際問題。
(四)強化師資隊伍。強化師資是提高實踐教學質量的根本保障。完善的師資隊伍不僅需要課堂經驗豐富的老教授、專業能力強的高學歷青年教師,還需要實踐經驗豐富的企業人才,同時要建立理論與實踐教師溝通的橋梁,實現理論與實踐一體化。加強專業教師的實踐教學培訓,鼓勵中青年教師到企業參加生產活動,增強工程意識,同時建立相關考核制度,定期對教師實操能力進行考核,從政策、資金上鼓勵教師在傳授知識過程中探索學生實踐分析能力培養的方法,增強教師的實踐教學能力。
(五)加強實習基地建設。實習基地是學生學以致用進行生產實踐、培養實踐能力、檢驗學習成效的平臺,要充分利用校內外資源,建立穩定、規范的實習基地。加強與實習基地的溝通交流,密切合作,落實學生的實習計劃,探索完善實習基地健康有序運行的長效合作機制,使學生能充分利用實習基地的生產實踐條件,順利完成實習任務。定期組織實習基地建設交流與研討,對基地建設情況、學生實習效果及存在的問題進行交流溝通,推動實習基地建設水平的提高,有效培養學生創新精神和實踐能力。
交通工程專業研究的是實際交通問題,需要較強的工程實踐能力。改革交通工程專業實踐教學,建立高效的實踐教學人才培養體系至關重要。通過對交通工程專業實踐教學改革的分析研究,提出實踐教學的改革途徑,為交通工程專業實踐教學改革提供參考和借鑒。